用于建立ICF实验数据处理与分析系统的软件框架研究与开发

摘要

惯性约束聚变(ICF)实验数据处理分析系统(DPAS)是ICF实验诊断系统中的重要组成部分。它是为适应ICF实验研究中大数据量、多学科、多项目的实验数据综合和关联处理分析需要而建立的大型物理平台。 本文在开发ICF数据处理分析系统的方法上进行了探索性研究，确立了系统模型和基本架构，建了一个统一的开发环境，用以解决当前数据处理分析系统存在的缺陷。同时为ICF的控制系统、数据采集系统和实验模拟系统等软件的开发提供了经验和基础。文章介绍了ICF实验的概况和国内外ICF实验数据处理分析系统的研究现状；阐述和分析了当代计算机软件的主流方法和技术；对ICFDPAS进行了详细完整的分析；提出了以软件复用为原则、以面向对象框架为基础的分层软件开发方案；确立了系统开发的核心是DPAS应用框架，整个开发过程是迭代和增量式的；探讨了框架用于ICF应用软件开发的能力和适用范围；给出了开发ICF应用软件的通用模式。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1 ICF(惯性约束聚变)实验的意义

1.2 ICF的基本概念

1.3惯性约束聚变实验物理诊断

1.3.1 ICF实验物理诊断的对象和目的

1.3.2 ICF实验物理诊断包含的内容

1.3.3 ICF实验物理诊断装置布局

1.4“神光-Ⅲ”原型装置与诊断系统

1.5综合计算机控制系统(ICCS)

1.6 ICF物理实验数据采集和处理分析系统(DPAS)

1.5.1 ICF物理实验数据采集、处理管理系统结构

1.5.2国外ICF实验数据处理分析系统研究现状

1.5.3国内研究现状

1.7本论文的目的和章节安排

参考文献

第二章面向对象的框架技术的研究

2.1面向对象技术

2.1.1面向对象技术发展

2.1.2基本概念和对象术语

2.1.3面向对象的软件工程

2.1.4面向对象的优点

2.1.5面向对象的分析和设计

2.1.6面向对象的测试

2.2设计模式

2.2.1设计模式的概念

2.2.2设计去耦模式

2.3面向对象组件

2.4面向对象的框架

2.4.1框架基本概念

2.4.2框架分类

2.4.3框架的优点

2.4.4框架与设计模式

2.4.5框架的开发

2.5 ROOT框架

2.5.1ROOT的应用及发展

2.5.2 ROOT的结构

2.5.3 ROOT的特点

2.5.4 C/C++解释器

2.5.5基于ROOT的应用开发

参考文献

第三章用例驱动的DPAS模型研究

3.1统一软件开发过程

3.2统一建模语言(UML)

3.3 DPAS系统模型

3.3.1系统交互模型

3.3.2 DPAS应用的对象与功能分析

3.3.3 DPAS的数掘处理流程

3.4 DPAS应用模型与设计方案

3.4.1分层设计思想

3.4.2 DPAS应用模型

3.5 DPAS系统运行环境

参考文献

第四章用于DPAS的基础框架开发

4.1基于ROOT的ICF实验基础框架

4.1.1 ICFRoot框架结构

4.1.2 ICFRoot的应用模型

4.2 ICFRoot框架的分析设计与实现

4.2.1算法与算法管理

4.2.2文件管理

4.2.3命令与控制

4.2.4图形图像显示

4.2.5 GUI开发

4.2.6应用组件管理

4.3基于ICFRoot框架的应用软件开发

参考文献

第五章ICFRoot框架的应用范例开发

5.1球形靶丸参数分析软件的开发

5.1.1物理意义

5.1.2开发过程

5.1.3结果演示

5.1.4应用的扩展

5.2软Ⅹ射线能谱解谱软件的开发

5.2.1物理意义

5.2.2开发过程

5.2.3结果演示

5.3靶丸表面激光分布软件的开发

5.3.1物理意义

5.3.2开发过程

5.3.3结果演示

5.4小结

参考文献

第六章总结与展望

6.1本论文工作总结

6.2今后工作的展望

附录1统一软件开发过程

附录2 UML建模简介

附录3 AfterStep图像处理库简介

在学期间发表论文情况

致谢