6月30日，同元軟控成功舉辦MWORKS 2023b產(chǎn)品發(fā)布會，會上公布了新版MWORKS的產(chǎn)品特性、重大改進(jìn)、關(guān)鍵技術(shù)以及設(shè)計理念。7月21日，科學(xué)計算與系統(tǒng)建模仿真平臺MWORKS 2023b正式上線，開放下載。

此次更新的2023b版本帶來了8個工具的重要更新，另外全新推出7個工具，還包含數(shù)十個亮點(diǎn)功能以及數(shù)百項功能改進(jìn)，為用戶帶來全方位的體驗升級。

一、MWORKS 2023b 新產(chǎn)品

01小波工具箱

全新推出小波工具箱，為信號的時頻變換和小波分析提供了一系列易用的函數(shù)。該工具箱可以使用連續(xù)小波變換（CWT）來分析信號的頻率是如何隨時間變化的；還可以使用離散小波變換（DWT）、最大重疊離散小波變換（MODWT）的系列函數(shù)對信號進(jìn)行更加精細(xì)的頻帶分析，對信號進(jìn)行抽?。ㄏ虏蓸樱┖头浅槿⌒〔ㄗ儞Q，使用正交和雙正交濾波器組在時間和頻率上可視化小波和縮放函數(shù)。

02雷達(dá)工具箱

雷達(dá)工具箱包括設(shè)計、模擬、分析和測試多功能雷達(dá)系統(tǒng)的算法和工具，為實現(xiàn)機(jī)載、地基、船載和汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)提供了一個起點(diǎn)。雷達(dá)工具箱支持多種工作模式，包括需求分析、設(shè)計、部署和現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析，提供了包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、傳播信道、目標(biāo)、干擾器和雜波等多種算法模型，支持用戶使用概率模型和I/Q信號級模型在不同的抽象層次上模擬雷達(dá)，同時可以使用工具箱中提供的信號和數(shù)據(jù)處理算法，進(jìn)行模型或雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計的數(shù)據(jù)后處理。

此外，該工具箱為基于擁擠射頻共享頻譜環(huán)境中工作的認(rèn)知雷達(dá)設(shè)計提供了基礎(chǔ)平臺。在汽車應(yīng)用方面，該工具箱可以在概率和基于物理學(xué)的層面上對雷達(dá)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)建模工作。

03相控陣系統(tǒng)工具箱

相控陣工具箱面向無線通信、雷達(dá)、聲納、聲學(xué)和醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域，提供了天線陣列的設(shè)計和仿真、陣列幾何分析、波束成形、波達(dá)方向估計、信號發(fā)射和接收等系列算法。該工具箱包括混合波束成形、波達(dá)方向估計等算法，可用于大規(guī)模MIMO、毫米波系統(tǒng)的天線設(shè)計和無線信道特性分析，支持用戶對5G、LTE蜂窩、衛(wèi)星通信及WLAN通信系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計及仿真驗證。

此外，該工具箱提供空時自適應(yīng)處理、匹配濾波和信號檢測等信號處理算法，可以滿足各行業(yè)對雷達(dá)、聲納等探測及定位系統(tǒng)的仿真驗證需求。

04系統(tǒng)辨識工具箱

全新推出的系統(tǒng)辨識工具箱，為動態(tài)系統(tǒng)建模、時間序列分析和預(yù)測提供了一套強(qiáng)大的Syslab函數(shù)和應(yīng)用程序。該工具箱支持根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)來估計動態(tài)系統(tǒng)模型，這些模型可以是傳遞函數(shù)、狀態(tài)空間、AR、ARMA及其他形式的模型。

通過系統(tǒng)辨識APP，用戶還可以通過交互式方式進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、參數(shù)調(diào)整、辨識結(jié)果可視化驗證等工作。

05并行計算工具箱

并行計算工具箱提供了異步、多線程、多進(jìn)程及?GPU計算等編程模式的支持。恰當(dāng)?shù)厥褂貌⑿杏嬎隳芰?，可以提升軟件對硬件資源設(shè)備的利用率，從而大幅提升已有算法的性能。以GPU計算為例，基于Nvidia?GPU可以提供比CPU快100倍甚至更多的矩陣計算性能。

該工具箱允許開發(fā)者利用多核CPU以及GPU?來實現(xiàn)更高的計算性能。支持異步編程、單機(jī)多線程編程與單機(jī)多進(jìn)程編程；支持GPU計算（需要英偉達(dá)顯卡）與基于SSH的分布式計算（實驗性功能）。

06報告生成工具箱

報告生成工具箱提供了將報告功能集成到Syslab應(yīng)用程序中的函數(shù)和API。用戶可以開發(fā)能夠生成Microsoft?Word格式報告的程序。報告生成工具箱使用戶能夠從Julia代碼中動態(tài)捕獲結(jié)果和數(shù)字，并將這些結(jié)果記錄在單個報表中，以便與其他人共享，用戶可以使用預(yù)生成的自定義Word模板。

支持創(chuàng)建文檔、標(biāo)題、段落、文本、超鏈接、數(shù)學(xué)公式、批注、圖片、表格、單元格、題注等對象；支持生成Microsoft?Word格式報告；支持加載用戶自定義的模板。

07M語言兼容工具箱

M語言兼容工具是同元軟控新推出的一款實用工具，旨在原生支持M軟件代碼文件的解釋與運(yùn)行，幫用戶實現(xiàn)歷史代碼資產(chǎn)的高效復(fù)用。

它運(yùn)行在MWORKS.Syslab上，支持M語言與Julia互調(diào)用，同元開發(fā)的Julia基礎(chǔ)函數(shù)庫原生兼容M語言接口，無縫接M軟件生態(tài)與Syslab科學(xué)計算生態(tài)。

功能包括：

• M語言級兼容：系統(tǒng)性的原生支持M語言的核心語法、程序行為和機(jī)制；

• 高質(zhì)量科學(xué)計算函數(shù)：內(nèi)置提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)、圖形、控制系統(tǒng)、信號處理、通信等領(lǐng)域常用函數(shù)；

• M語言與Julia語言互調(diào)用：用戶可以快速接入Julia生態(tài)，能夠調(diào)用Julia的諸多高性能、高質(zhì)量的科學(xué)計算庫。

二、MWORKS 2023b?重要更新

01MWORKS.Syslab

控制系統(tǒng)工具箱

控制系統(tǒng)工具箱為分析、設(shè)計和調(diào)節(jié)線性控制系統(tǒng)提供算法和應(yīng)用程序。工具箱提供的算法包括控制系統(tǒng)模型創(chuàng)建與轉(zhuǎn)換、時頻域分析與可視化、系統(tǒng)特性分析計算及控制器設(shè)計。

本次更新除了新增大量函數(shù)外，重磅推出了一系列交互式應(yīng)用程序，包括線性系統(tǒng)分析器、模型線性化器、控制系統(tǒng)設(shè)計器，這些應(yīng)用程序提供了更強(qiáng)大的功能和用戶友好的界面，使用戶能夠通過交互方式更輕松地分析和設(shè)計控制系統(tǒng)。

信號處理工具箱

信號處理工具箱為信號在時、頻域處理與分析提供各種常用算法和應(yīng)用程序。工具箱功能包括信號分析和可視化、信號生成和預(yù)處理、信號測量和特征提取、常用信號變換算法、數(shù)字和模擬濾波器設(shè)計、頻譜估計等功能。本次更新，全新推出了交互式濾波器設(shè)計應(yīng)用程序，通過設(shè)計方法選擇以及參數(shù)配置快速設(shè)計和分析指定響應(yīng)類型的數(shù)字FIR或IIR濾波器，使工程師通過界面化配置完成濾波器設(shè)計工作。

當(dāng)前版本支持低通、半帶低通、奈奎斯特、高通、半帶高通、帶通、帶阻、微分器、多頻帶、Hilbert變換器、任意幅值、峰值以及陷波等13種濾波器響應(yīng)類型，支持濾波器系數(shù)導(dǎo)出以方便后續(xù)的濾波器應(yīng)用。

數(shù)學(xué)

結(jié)合數(shù)值計算領(lǐng)域廣泛應(yīng)用場景需求，基礎(chǔ)數(shù)學(xué)工具箱新增71個函數(shù)，總數(shù)量提升至385個；發(fā)布全新微分方程求解器、圖與網(wǎng)絡(luò)算法庫、自主可控插值算法，優(yōu)化65個函數(shù)性能，滿足常微分、時滯微分、邊界值、一維偏微分方程求解及圖與網(wǎng)絡(luò)核心算法使用。為工程師提供更穩(wěn)定、更高效的數(shù)值計算算法函數(shù)，支撐起各領(lǐng)域算法開發(fā)及理論研究。

統(tǒng)計工具箱

結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計及假設(shè)檢驗廣泛的應(yīng)用場景需求，統(tǒng)計庫新增36個函數(shù)，總數(shù)量提升至571個；新增Paretotails分布、統(tǒng)計繪圖函數(shù)、蒙特卡洛隨機(jī)數(shù)等相關(guān)函數(shù)，保障覆蓋眾多應(yīng)用驗證和算法開發(fā)需求，另外對高頻使用的27個函數(shù)進(jìn)行性能、精度上的優(yōu)化使其更穩(wěn)定高效以滿足科研及工業(yè)應(yīng)用。

機(jī)器學(xué)習(xí)工具箱

結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展，新增了63個函數(shù)，總數(shù)量提升至143個；為需要對高維的樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的場景提供了回歸、分類、聚類的能力，能夠輔助用戶做出決策和預(yù)測。該工具箱包括t-sne流形學(xué)習(xí)，讓用戶能快速、直觀地看到復(fù)雜難懂的樣本中所具有的內(nèi)在群落結(jié)構(gòu)，還包括多種集成學(xué)習(xí)算法（ensemble?algorithms），用于在處理棘手的樣本分析時，同時搭建許多個數(shù)學(xué)模型并自動選擇最合適的模型。

此外，還對28個函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，包括貝葉斯、廣義線性回歸、支持向量機(jī)、譜聚類和高斯模型等實用的算法，為用戶充分解鎖機(jī)器學(xué)習(xí)的潛力提供有力支撐。

深度學(xué)習(xí)工具箱

近來深度學(xué)習(xí)在各個層面的突破再一次提高了人們對于人工智能的想象，本工具箱新增了35個最能展現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的優(yōu)勢的函數(shù)，使用戶能夠靈活配置常用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，特別是在處理具有噪音的圖像樣本時，能夠以遠(yuǎn)超于人類的性能穩(wěn)定地提取抽象表征；提供了多個廣受好評的反向傳播技術(shù)，比如具有動量的梯度下降和自適應(yīng)學(xué)習(xí)率算法，搭配新增的兩個Sigmoid激活函數(shù)，可以有效提高深度學(xué)習(xí)的速度和準(zhǔn)確率；同時，凍結(jié)權(quán)重、殘差單元、級聯(lián)層和競爭層的加入，能輕松專業(yè)化初級的深度學(xué)習(xí)架構(gòu)，為在分析具有挑戰(zhàn)的數(shù)據(jù)時提供了便利。

本次更新也包括了5個自組織映射（SOM）函數(shù)，拓展了深度學(xué)習(xí)工具箱的可能性，為在多學(xué)科間進(jìn)行模型轉(zhuǎn)移時，提供了有利于創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)的視角。

02MWORKS.Sysplorer

參數(shù)估計工具箱

模型標(biāo)定和模型驗證升級為參數(shù)估計工具箱。參數(shù)估計提供多種優(yōu)化算法和配置方式，為工程師提供直觀地選擇待估計參數(shù)、設(shè)置參數(shù)范圍、選擇定義邊界和關(guān)聯(lián)對比結(jié)果與測量數(shù)據(jù)變量的界面，支持從Excel直接導(dǎo)入工況配置，自動不斷更新參數(shù)來優(yōu)化模型，提高模型仿真精度，達(dá)成模型仿真結(jié)果逼近物理實驗的效果。

嵌入式代碼生成

• 全新獨(dú)立窗口交互界面，沉浸式控制策略建模及代碼生成全流程；

• 優(yōu)化狀態(tài)機(jī)連線操作及端口顯示，狀態(tài)機(jī)建模體驗升級；

• 新增CSV導(dǎo)入模塊，支持仿真數(shù)據(jù)源由外部文件導(dǎo)入；

• 新增BUS總線模塊，簡化界面連線并支持結(jié)構(gòu)體代碼生成；

• 新增矩陣計算相關(guān)模塊，支持矩陣求逆及四元數(shù)計算。

• 靜態(tài)代碼檢查工具箱，依據(jù)C和C++編碼規(guī)則自動掃描代碼對相應(yīng)規(guī)則的違背，開發(fā)團(tuán)隊在開發(fā)過程的早期可以用來做缺陷檢測，檢查軟件代碼的編程規(guī)范及運(yùn)行時錯誤，分析程序的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，對軟件的質(zhì)量進(jìn)行度量。編碼規(guī)范檢查包括C89、C99以及MISRA?C2012等規(guī)范，運(yùn)行時錯誤包括除零、死代碼、整數(shù)溢出及數(shù)組越界等。

  
  

  借助于靜態(tài)測試技術(shù)，可以使軟件代碼更加規(guī)范，結(jié)構(gòu)更加清晰。靜態(tài)代碼檢查工具不僅可以對MWORKS模型生成代碼進(jìn)行檢查，用戶自定義的C或C++代碼也可以該工具進(jìn)行代碼規(guī)范和運(yùn)行時錯誤的檢查與分析。

03MWORKS.SDK

在Sysplorer.SDK基礎(chǔ)上，我們?nèi)峦瞥隽薓WORKS.SDK，定義了一套面向云環(huán)境的科學(xué)計算與系統(tǒng)建模仿真平臺架構(gòu)和接口標(biāo)準(zhǔn)化方案，支持開發(fā)者基于統(tǒng)一的接口規(guī)范，以一致的方式開發(fā)函數(shù)庫、模型庫和APP，實現(xiàn)平臺共建，豐富應(yīng)用生態(tài)。

具體包括：

• 資源開發(fā)規(guī)范：定義了一套開發(fā)規(guī)范，支持函數(shù)、模型和APP資源的開發(fā)；
  

• 平臺級開放接口：支持應(yīng)用資源可擴(kuò)展，開發(fā)者可基于服務(wù)級開放接口，采用多語言高效開發(fā)函數(shù)庫、模型庫、APP等應(yīng)用資源；支持外部系統(tǒng)可集成，第三方系統(tǒng)可以松耦合方式，整體集成科學(xué)計算與系統(tǒng)建模仿真平臺；

• 內(nèi)核級開放接口：支持底層算法可替換，開發(fā)者可設(shè)置、替換科學(xué)計算與系統(tǒng)建模仿真平臺底層數(shù)值算法、數(shù)學(xué)包、仿真求解算法、求解器等。

三、MWORKS 2023b?亮點(diǎn)功能

01MWORKS.Syslab

實時編輯器

提供文檔式的交互編程環(huán)境，支持用戶在統(tǒng)一的文檔環(huán)境中將代碼與嵌入式輸出、格式化文本、方程和圖像組合到一起，生成可交互式的記事本，并與他人分享。

性能分析工具

支持程序計時及程序性能采樣分析。

Syslab與Sysplorer一體化

支持將Syslab工作區(qū)變量作為參數(shù)傳遞給Sysplorer模型。

新增Syslab Object機(jī)制

Syslab Object是一種Julia類，用于表示仿真輸入隨時間變化的動態(tài)系統(tǒng)。Syslab Object提供了一套結(jié)構(gòu)化的接口，包括初始化、驗證數(shù)據(jù)、單步計算和終止等操作。

多操作系統(tǒng)適配

• winows 10
  

• windows 7

• centos 7.9

• 銀河麒麟 v10（國產(chǎn)操作系統(tǒng)）

• 歐拉-2.0SP5（國產(chǎn)操作系統(tǒng)）

02MWORKS.Sysplorer

仿真結(jié)果表格窗口

表格窗口支持百萬級數(shù)據(jù)顯示、拖拽變量、定位到變量樹、復(fù)制表格等功能，幫助用戶更加方便地從多個角度查看、處理數(shù)據(jù)。

物理建模支持狀態(tài)機(jī)

Sysplorer支持將狀態(tài)機(jī)封裝成一個獨(dú)立模塊，連接到物理模型上，實現(xiàn)物理模型和狀態(tài)機(jī)的混合仿真。

三維動畫工具（Linux）

三維動畫適配Linux系統(tǒng)。三維動畫提供了出色的后處理動畫能力，為多體建模仿真提供了極大的幫助，可生成高性能的剛體動畫和曲面動畫，從而顯著提升應(yīng)用程序的交互性和視覺效果。Linux三維動畫填補(bǔ)了Sysplorer產(chǎn)品跨平臺的最后一塊拼圖，使其在跨平臺支持方面更加完善和強(qiáng)大。

MWORKS 2023b現(xiàn)已正式上線，大家可以前往同元軟控官網(wǎng)自行下載。為幫助大家快速了解和掌握Modelica語言和MWORKS平臺軟件，同元軟控依托十余年大型工程實踐經(jīng)驗及行業(yè)沉淀新推出系列數(shù)字化精品培訓(xùn)課程，歡迎大家打卡學(xué)習(xí)~

???MWORKS官方軟件下載地址

www.tongyuan.cc/download

???MWORKS官方許可申請地址

www.tongyuan.cc/license

???MWORKS培訓(xùn)課程地址

academy.tongyuan.cc

此外，同元軟控公眾號菜單欄內(nèi)新增“反饋問題”入口，大家可以按需提交工單反饋，我們將合理聽取需求和建議，并在后續(xù)對內(nèi)容進(jìn)行更新以及改進(jìn)。

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同時，“視頻課程”與“反饋問題”也內(nèi)嵌于MWORKS 2023b版本各軟件中，方便用戶使用。

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MWORKS 2023b如期而至，歡迎新老用戶朋友們踴躍下載、積極試用，與同元軟控的科學(xué)家和工程師們一起探尋精彩的裝備數(shù)智化旅程~

原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/4LJTWv1nKPiLmng4CtgSVA