OpenMI規範
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OpenMI-規範(開放式模型介面)定義了一個介面, 它允許相關模型之間在運行時在主記憶體中交換數據。符合OpenMI規範的數學模型之間可以-邊運行邊共用資訊(例如在每個時間步段)，使得在模型在執行階段的整合成為可能。開發OpenMI-規範的目的在於方便模型的整合，這有助於理解和預測相關物理過程的相互影響，並提供了環境管理的綜合方法。
OpenMI-規範是由一個對外開放和非贏利的國際組織 OpenMI 協會擁有和管理。 2014年7月1日, 開放地理空間聯盟（OGC®）批准開放式模型介面第2版(OpenMI)為OGC 規範。
OpenMI的結構
[編輯]OpenMI-規範 基於「問-答」機制和基於「拉」「管道-過濾」結構，它包含了一個通訊系統（源資訊和目標資訊），以預定的方式和格式 」 交換主記憶體數據。[1]
OpenMI 規範的介面有三種功能：
- 模型定義：可使其他可聯接資訊找出對某個特定數學模型可交換的模擬結果；以及這些模擬的位置。
- 組態：定義了兩個模型所需交換的數據。
- 系統執行:可使模型在運行過程中接受或提供數據。[2]
OpenMI-規範的基本特徵
[編輯]OpenMI是一種介面
[編輯]- 其規範被定義為一個軟件介面。
- 通過該介面規範所有軟件模組之間的資訊互動。
- 介面規範不局限於特定的技術平台或實施方案。
- 該介面的實施可能取決於特定發行版本的技術支援。
- 通過實現該應用介面, 這個軟件模組被稱為「與OpenMI相容」。
OpenMI-規範是公開的
[編輯]- 其詳細說明是通過互聯網公開的。
- 它的原始碼在Lesser GPL條款下公開。
- 可以通過它，來聯接不同學科里的不同領域中不同類型的模型。
- 它提供了一個完整的元數據結構來描述可以在語義，單位，量綱，空間和時間表述和數據操作方面可相互交換的數據。
- 它提供了一種方法來準確地定義所需聯繫的資訊內容，方式和時間。
- 可根據開源軟件許可, 獲得它的參數設置功能和軟件工具。
OpenMI是一個規範
[編輯]- 它使數據的傳輸和處理的方法規範化。
- 它允許任何模型去跟任何其他模型（例如來自不同的開發人員）對話，而這些模型的開發不需要模型開發人員之間的密切交流與合作。
- 其通用的性質決定了其應用範圍並不局限於某個特定的學科（例如水科學，甚至環境科學）。
請注意，OpenMI能夠對模型數值交換的量綱進行檢驗。然而，這種檢驗不能確保計算過程或連接到另一個模型的計算過程的科學表述是完全正確的。這是模型開發人員，用戶和模型整合人員的職責。[2]
發展歷史
[編輯]在2001年，為簡化相關水文模型之間的聯接, 歐盟委員會資助（根據第五框架計劃）一個名為HarmonIT的研究項目; 以開發和應用一個歐洲開放建模介面。為此, 歐盟水框架法令（WFD）需要建立一個全流域模型作為水資源綜合管理的重要組成部分。為進一步開發和示範, 「OpenMI-生活」項目在歐委會總局的環境「生活」計劃名下進行研究。
為進一步促進OpenMI的使用和推廣，OpenMI協會於2007年成立。這為公司，公共研究機構和對系統分析和數學模型感興趣的大學參與開發OpenMI-規範介面成功的開闢了道路。
這些年中，共發佈了以下幾個版本的OpenMI-規範：
- 2005年：1.0版本在HarmonIT項目框架名下發佈。
- 2007年：在很早期的OpenMI-生活項目研究中，發佈了OpenMI 規範的更新版本（.Net 1.2版本和Java版本; 後者主要由「OpenMI-生活」項目以外的合作夥伴開發）。因為更新過程中出現的相容性問題，更新和發佈過程經過嚴格審查，最終生成的1.4版(適用於.Net和Java)是從那時起OpenMI官方支援的唯一版本。
- 2010年：OpenMI 2.0的開發工作貫穿在整個「OpenMI-生活」項目中; 並在開發工作的後期公佈了一個供內部測試的試用版本。最終,經過嚴格的測試和審查, OpenMI 2.0在2010年發佈。
- 2014年：在2014年7月1日開放地理空間聯盟（OGC®）會員已經批准了開放模型介面規範2.0版（OpenMI）作為OGC的一個規範。
點擊這裏（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）可以找到有關這段歷史的較詳細的資料。
對用戶和程式設計師來講的OpenMI-規範
[編輯]OpenMI-規範由一組C＃和Java語言所寫的軟件介面所定義。一個模型想要成為一個符合OpenMI-規範的模型或模組必須包含這些介面。
OpenMI 可以從兩個層面來說明：在用戶層面，OpenMI 規範提供了一個規範介面，它允許模型之間，及其他模型工具之間可以在執行過程中相互交換數據。OpenMI-規範可以聯接來自不同供應商，不同領域, 不同理論和不同時間解像度的模型。
在IT層面，OpenMI-規範是我們準備模擬的某科學領域（如水資源模型）計算模型的計算內核（計算引擎）的軟件資訊的介面定義。符合OpenMI-規範的模型不需任何額外的編程就可以在計算過程中（在運行時）進行資訊交換。OpenMI-規範支援雙向互動，即相關聯接的模型彼此相互需要的計算結果來進行下一步計算。聯接可以相對於不同時間步長或以不同計算速度運行的模型; 可以無縫交換不同的幾何形狀（計算網格）數據。[3]
與OpenMI相容的模型
[編輯]由於OpenMI-規範是免費使用的，目前還沒有與OpenMI-規範相容的模型和工具的完整列表。OpenMI-規範協會致力於在這裏儲存有關模型和工具的概述。文獻綜述提供了另一個尋找OpenMI相容模型和工具的途徑。
參考文獻
[編輯]- ^ Gregersen, J. B., et al (2007). 「OpenMI: Open Modelling Interface」. Journal of Hydroinformatics 9(3), 175-191.
- ^ 2.0 2.1 「The OpenMI Document Series, Part A – Scope: For the OpenMI (Version 1.4)」. OpenMI Association. Retrieved on 2009-05-26.
- ^ 「OpenMI Association Website - About OpenMI」. OpenMI Association. Retrieved on 2009-05-28.