一种web远程数据计算与仿真的实现系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种web远程数据计算与仿真的实现系统和方法，包括服务器和客户端，服务器中安装有web服务器和Matlab应用程序；客户端通过web页面与web服务器通信；服务器中包括用户模型及参数数据库，用于保存用户通过客户端所提交的Matlab模型、Matlab模型参数、数据文件以及数据计算与仿真结果；web服务器中包括web服务引擎模块、动态网页生成器、程序与Matlab交互模块、作业路由管理模块和用户工作空间；本发明专利技术借助Matlab应用程序强大计算与图形展示功能，结合web页面交互操作，能够快速开发和建立具体对象的计算应用，提高了远程数据计算与仿真的工作效率，减轻服务器负载，缩短响应时间。

【技术实现步骤摘要】
一种web远程数据计算与仿真的实现系统和方法
本专利技术涉及计算机远程计算与数值模拟网络化服务及应用领域，特别涉及一种web远程数据计算与仿真的实现系统和方法。
技术介绍
Matlab应用程序是MathWorks公司出品的商业数学软件，提供用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，是数据计算和计算机模拟中最为流行的软件。为了能充分利用Matlab数据分析与数值计算功能，实现软件共享，Matlab提供了MatlabWebSERVER工具包，在Matlab7.0版本之前基于Matlab的Web远程应用都是采用该类工具包实现的。这种方式通过CGI方式工作，当Web服务器接收到一个关联到CGI程序的计算服务请求时，就会创建一个完整的新进程，服务器运行效率比较低，同时，在服务端输出计算结果前需要与客户端保持连接，否则，客户端不能接收到仿真结果，使用不方便。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种web远程数据计算与仿真的实现系统，通过该系统构建一类B/S结构的Matlab服务平台，能够快速开发和建立具体对象的计算应用，提高了远程数据计算与仿真的工作效率，减轻服务器的负载，缩短响应时间。本专利技术的第二目的在于提供一种通过上述系统实现的一种web远程数据计算与仿真的实现方法。本专利技术的第三目的在于提供一种通过第一目的系统实现的一种web远程数据计算与仿真的实现方法。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种web远程数据计算与仿真的实现系统，包括服务器和客户端，所述服务器中安装有web服务器和Matlab应用程序；所述客户端通过web页面与web服务器建立通信；所述服务器中包括用户模型及参数数据库，其中所述用户模型及参数数据库，用于保存用户通过客户端所提交的Matlab模型、Matlab模型参数、需要计算与仿真的数据文件以及数据计算与仿真结果；所述web服务器中包括web服务引擎模块、动态网页生成器、程序与Matlab交互模块、作业路由管理模块和用户工作空间；其中web服务引擎模块，用于接收用户通过客户端输入的Matlab模型的源文件、Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件，并且通过web页面向客户端输出数据计算与仿真结果；动态网页生成器，用于生成供用户输入Matlab模型的源文件的web页面；用于根据Matlab模型参数和运行程序包存储路径自动生成Matlab模型计算与仿真运行web页面，通过该web页面供用户通过客户端输入Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件；用于生成供数据计算与仿真结果展示的web页面；程序与Matlab交互模块，用于建立web服务与Matlab应用程序通信的桥梁，使两者数据类型相匹配；用于调用Matlab模型对应的运行程序包；用于将数据计算与仿真结果输出至web页面；作业路由管理模块，在Matlab模型建立阶段，用于调用Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件，以通过Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包；在数据计算与仿真处理阶段，用于调用程序与Matlab交互模块，以通过程序与Matlab交互模块调用Matlab模型对应的运行程序包；用户工作空间，用于对各用户账号的各项属性、Matlab模型的源文件和Matlab模型参数进行管理；用于管理数据计算与仿真结果；用于绑定Matlab模型计算与仿真运行web页面；用于绑定数据计算与仿真结果输出web页面；所述Matlab应用程序中包括Matlab服务组件模块，所述Matlab服务组件模块通过程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包，进而由运行程序包调用Matlab服务组件模块建立计算与仿真处理线程，获取到数据计算与仿真结果。优选的，所述程序与Matlab交互模块为Java程序与Matlab交互模块，Matlab服务组件模块通过Java程序包编译组件建立Matlab模型的Java运行程序包。优选的，所述用户工作空间中对各用户账号的各项属性管理包括用户账号的注册、删除和修改以及用户账号访问web页面的权限修改和删除；所述用户工作空间中对Matlab模型源文件的管理包括对于用户提交的Matlab模型源文件的增加、修改、查询和删除；所述用户工作空间对Matlab模型参数的管理包括Matlab模型参数的增加、修改、查询和删除。本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种基于第一目的系统实现的web远程数据计算与仿真的实现方法，包括Matlab模型建模阶段和数据计算与仿真处理阶段；其中Matlab模型建模阶段步骤为：S1、web服务器通过web页面采集用户通过客户端提供的Matlab模型的源文件，保存在用户模型及参数数据库中，并由作业路由管理模块调用Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件，通过Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包；然后根据Matlab模型参数和运行程序包存储路径自动生成Matlab模型数据计算与仿真运行web页面，并且将该web页面绑定到对应的用户工作空间；其中数据计算与仿真处理阶段步骤为：S2、web服务器通过Matlab模型计算与仿真运行web页面获取Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件，并且保存在用户模型及参数数据库中，并由作业路由管理模块调用程序与Matlab交互模块，然后web服务器通过程序与Matlab交互模块调用该Matlab模型对应的运行程序包，进而通过运行程序调用Matlab服务组件模块建立数据计算与仿真处理线程，得到数据计算与仿真结果，然后通过程序与Matlab交互模块将数据计算与仿真结果输出至web页面，并将该web页面绑定到对应的用户工作空间，同时将数据计算与仿真结果存储至用户模型及参数数据库中。优选的，所述步骤S1中，web服务器通过web页面采集用户通过web客户端输入的Matlab模型的源文件后，通过以下方式获取到Matlab模型的运行程序包：S11、首先调用Matlab服务组件模块，采用程序脚本解析方式检查Matlab模型的源文件是否存在语法或基本逻辑错误，返回检查结果；S12、根据程序与Matlab交互模块的交互接口函数的规范和规则匹配方法，并且调用Matlab服务组件模块，使用样本参数测试Matlab模型的源程序，检查Matlab模型参数格式与数据类型是否正确，返回检查结果；S13、若步骤S11和步骤S12返回的测试结果均正确，则由作业路由管理模块调用Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包，然后根据Matlab模型参数和运行程序包存储路径自动生成Matlab模型计算与仿真运行web页面，并且绑定到对应的用户工作空间，同时将数据计算与仿真结果存储至用户模型及参数数据库中。更进一步的，所述步骤S2的具体步骤如下：S21、web服务器通获取到Matlab模型参数和需要计算与仿真的数据文件后，首先解析Matlab模型参数，根据对应的Matlab模型规则对Matlab模型参数进行检查，若Matlab模型参数非法，则取消本次计数据计算和仿真服务，并将Matlab模型参数非法信息以web页面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种web远程数据计算与仿真的实现系统，包括服务器和客户端，所述服务器中安装有web服务器和Matlab应用程序；所述客户端通过web页面与web服务器建立通信；其特征在于，所述服务器中包括用户模型及参数数据库，其中所述用户模型及参数数据库，用于保存用户通过客户端所提交的Matlab模型、Matlab模型参数、需要计算与仿真的数据文件以及数据计算与仿真结果；所述web服务器中包括web服务引擎模块、动态网页生成器、程序与Matlab交互模块、作业路由管理模块和用户工作空间；其中web服务引擎模块，用于接收用户通过客户端输入的Matlab模型的源文件、Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件，并且通过web页面向客户端输出数据计算与仿真结果；动态网页生成器，用于生成供用户输入Matlab模型的源文件的web页面；用于根据Matlab模型参数和运行程序包存储路径自动生成Matlab模型计算与仿真运行web页面，通过该web页面供用户通过客户端输入Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件；用于生成供数据计算与仿真结果展示的web页面；程序与Matlab交互模块，用于建立web服务与Matlab应用程序通信的桥梁，使两者数据类型相匹配；用于调用Matlab模型对应的运行程序包；用于将数据计算与仿真结果输出至web页面；作业路由管理模块，在Matlab模型建立阶段，用于调用Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件，以通过Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包；在数据计算与仿真处理阶段，用于调用程序与Matlab交互模块，以通过程序与Matlab交互模块调用Matlab模型对应的运行程序包；用户工作空间，用于对各用户账号的各项属性、Matlab模型的源文件和Matlab模型参数进行管理；用于管理数据计算与仿真结果；用于绑定Matlab模型计算与仿真运行web页面；用于绑定数据计算与仿真结果输出web页面；所述Matlab应用程序中包括Matlab服务组件模块，所述Matlab服务组件模块通过程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包，进而由运行程序包调用Matlab服务组件模块建立计算与仿真处理线程，获取到数据计算与仿真结果。...

【技术特征摘要】
1.一种web远程数据计算与仿真的实现系统，包括服务器和客户端，所述服务器中安装有web服务器和Matlab应用程序；所述客户端通过web页面与web服务器建立通信；其特征在于，所述服务器中包括用户模型及参数数据库，其中所述用户模型及参数数据库，用于保存用户通过客户端所提交的Matlab模型、Matlab模型参数、需要计算与仿真的数据文件以及数据计算与仿真结果；所述web服务器中包括web服务引擎模块、动态网页生成器、程序与Matlab交互模块、作业路由管理模块和用户工作空间；其中web服务引擎模块，用于接收用户通过客户端输入的Matlab模型的源文件、Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件，并且通过web页面向客户端输出数据计算与仿真结果；动态网页生成器，用于生成供用户输入Matlab模型的源文件的web页面；用于根据Matlab模型参数和运行程序包存储路径自动生成Matlab模型计算与仿真运行web页面，通过该web页面供用户通过客户端输入Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件；用于生成供数据计算与仿真结果展示的web页面；程序与Matlab交互模块，用于建立web服务与Matlab应用程序通信的桥梁，使两者数据类型相匹配；用于调用Matlab模型对应的运行程序包；用于将数据计算与仿真结果输出至web页面；作业路由管理模块，在Matlab模型建立阶段，用于调用Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件，以通过Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包；在数据计算与仿真处理阶段，用于调用程序与Matlab交互模块，以通过程序与Matlab交互模块调用Matlab模型对应的运行程序包；用户工作空间，用于对各用户账号的各项属性、Matlab模型的源文件和Matlab模型参数进行管理；用于管理数据计算与仿真结果；用于绑定Matlab模型计算与仿真运行web页面；用于绑定数据计算与仿真结果输出web页面；所述Matlab应用程序中包括Matlab服务组件模块，所述Matlab服务组件模块通过程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包，进而由运行程序包调用Matlab服务组件模块建立计算与仿真处理线程，获取到数据计算与仿真结果。2.根据权利要求1所述的web远程数据计算与仿真的实现系统，其特征在于，所述程序与Matlab交互模块为Java程序与Matlab交互模块，Matlab服务组件模块通过Java程序包编译组件建立Matlab模型的Java运行程序包。3.根据权利要求1所述的web远程数据计算与仿真的实现系统，其特征在于，所述用户工作空间中对各用户账号的各项属性管理包括用户账号的注册、删除和修改以及用户账号访问web页面的权限修改和删除；所述用户工作空间中对Matlab模型源文件的管理包括对于用户提交的Matlab模型源文件的增加、修改、查询和删除；所述用户工作空间对Matlab模型参数的管理包括Matlab模型参数的增加、修改、查询和删除。4.一种基于权利要求1所述系统实现的web远程数据计算与仿真的实现方法，其特征在于，包括Matlab模型建模阶段和数据计算与仿真处理阶段；其中Matlab模型建模阶段步骤为：S1、web服务器通过web页面采集用户通过客户端提供的Matlab模型的源文件，保存在用户模型及参数数据库中，并由作业路由管理模块调用Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件，通过Matlab服务组件模块提供的程序包编译组件建立Matlab模型的运行程序包；然后根据Matlab模型参数和运行程序包存储路径自动生成Matlab模型数据计算与仿真运行web页面，并且将该web页面绑定到对应的用户工作空间；其中数据计算与仿真处理阶段步骤为：S2、web服务器通过Matlab模型计算与仿真运行web页面获取Matlab模型参数以及需要计算与仿真的数据文件，并且保存在用户模型及参数数据库中，并由作业路由管理模块调用程序与Matlab交互模块，然后web服务器通过程序与Matlab交互模块调用该Matlab模型对应的运行程序包，进而通过运行程序调用Matlab服务组件模块建立数据计算与仿真处理线程，得到数据计算与仿真结果，然后通过程序与Matlab交互模块将数据计算与仿真结果输出至web页面，并将该web页面绑定到对应的用户工作空间，同时将数据计算与仿真结果存储至用户模型及参数数据库中。5.根据权利要求3所述的web远程数据计算与仿真的实现方法，其特征在于，所述步骤S1中，web服务器通过web页面采集用户通过web客户端输入的Matlab模型的源文件后，通过以下方式获取到Matlab模型的运行程序包：S11、首先调用Matlab服务组件模块，采用程序脚本解析方式检查Matlab模型的源文件是否存在语法或基本逻辑错误，返回检查结果；S12、根据程序与Matlab交互模块的交互接口函数的规范和规则匹配方法，并且调用Matlab服务组件模块，使用样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭云建，郑杭，邹学平，黄璐，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44